Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKBi 2 Se 3 merupakan salah satu material topologi insulator (TI) yang telah menjaditopik yang menarik untuk menyelidiki sifat-sifat dari bahan tersebut, bukan hanyakarena sifatnya namun karena aplikasi untuk masa depan. Selama bertahun-tahun,penelitian bahan topologi insulator telah menjadi target pengembangan fotode-tektor untuk telekomunikasi, gambar medis, dan penciuman gas. Bahan topologiinsulator berbeda dengan metal dan insulator biasanya. Di bagian permukaan,bahan ini bersifat seperti metal, dan di sisi luarnya, bahan ini menunjukkan ciriseperti insulator dengan celah pita yang kecil. Dalam riset kali ini, DFT digunakanuntuk memperhitungkan sifat-sifat ground-state bahan ini. Sementara, untuksifat excited-state menggunakan teori many-body perturbation dikoreksi denganmenggunakan aproksimasi GW dan perhitungan spektrum absorpsi di terapkanmelalui persamaan BSE (Bethe-Salpeter Equation)untuk melengkapi studi efekdari interaksi elektron-elektron dan elektron-hole.

---

ABSTRACTBi 2 Se 3 , one of the topological insulators (TIs) has spawned a lot of interest tofurther investigate properties of this material, not only because of its naturalimportance, but also its applications for future devices. Over the past few years ap-plied research on TIs has been targeted to develop photodetectors of near-infraredwavelengths for telecommunication, medical imaging, and gas sensing. TI isdifferent from simple metal or insulator in the sense that the inside part is insulatingwhile its surface is metallic due to the presence of gapless surface states, meaningthat electrons can only move along the surface of the material. In this work, Densityfunctional theory (DFT) is used to calculate the ground state properties of Bi 2 Se 3.While its excited state properties are corrected within GW approximation and thecalculation on optical spectra are implemented by Bethe-Salpeter Equation (BSE)using many body perturbation theory (MBPT) to complete the study of the effectof electron-electron and electron-hole interactions."

"Molybdenum disulfide (MoS2), yang merupakan bagian dari kelompok material yang disebut dengan transition metal dichalcogenides, menarik banyak perhatian dikarenakan sifat-sifat fisis yang unik yang dimilikinya. Single layer material ini mengalami transisi indirect band gap ke direct band gap, yang karenanya dapat dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi optoelektronik. Untuk mempelajari struktur pita (band structure) dari material ini secara detail. pendekatan first-principles seperti density functional theory (DFT) menjadi pilihan populer. Namun, terdapat tantangan yang besar untuk menggunakan pendekatan tersebut untuk menghitung dengan benar efek yang ditimbulkan akibat korelasi kuat antar elektron. Saat ini, telah diperkenalkan sebuah pendekatan yang menggabungkan DFT dengan apa yang disebut dengan GW+BSE untuk menghitung efek interaksi elektron-elektron dan elektron-hole. Dalam tesis ini, kami mempelajari sifat-sifat optik 1H- dan distorted 1T'-MoS2 dengan mengikutsertakan dalam perhitungan interaksi antar elektron dalam kerangka GW dan elektron-hole dengan menyelesaikan persamaan Bethe-Salpeter (BSE).

---

Molybdenum disulfide (MoS2), which belongs to transition metal dichalcogenides, has attracted great attention mainly due to their unique physical properties. A single layer of this material undergoes indirect to direct band gap transition, which enables a wide range of optoelectronic applications. To explore the details of the band structure of this material. a first-principles approach such as density functional theory (DFT) has become a popular choice. However, apart from its well-established formulation, it remains a big challenge to use such an approach to capture effects arising from correlations among the electrons correctly. Nowadays, an approach to combine DFT with a so-called GW+BSE to address the effects of electron-electron and electron-hole interactions, has been introduced. In this thesis, we study the optical properties of 1H- and distorted 1T-MoS2 taking into account electron-electron interaction within GW approximation and electron-hole interaction by solving Bethe-Salpeter equation (BSE)."

"ABSTRACTCurrent electronics technology still relies on semiconductors for several purposes. The special property that distinguishes a semiconductor from another material is band gap energy inside of which the Fermi energy is located. Most conventional semiconductors such as Ge, Si, or GaAs may be classified into none or weakly correlated systems in which electron electron e e interactions do not play any significant role, where the band gaps insensitive to temperature change. Meanwhile, in semiconductors containing transition metal elements having d orbitals in their valence and or conduction band s , which we consider as strongly correlated semiconductors, e e interactions may play a more significant role. We hypothesize that such kind of semiconductors would have band structures, including their band gaps, being rather sensitive to temperature change due to e e interactions. We propose to explore this hypothesis theoretically by modeling the semiconductor band structure through Tight Binding Approximation with the GW method numerically in the Matsubara frequency domain. At the end, we use Pad approximant to obtain the self energy defined in the real frequency domain. Using this self energy we can calculate and analyze the Density Of States DOS at various temperatures, by giving the certain range of bare interaction line V. Our research results the correlation effects become stronger as we decrease the temperature. In short ranged interaction confirms that the semiconductor band gap increases and chemical potential shifts to a higher energy. Whereas with long ranged interaction shows that the range of two bands semiconductor becomes farther apart as compared to the bare DOS.

---

ABSTRACTTeknologi elektronik saat ini masih mengandalkan material semikonduktor untuk berbagai kebutuhan. Properti yang membedakan semikonduktor dari material lain adalah celah pita energi di mana energi Fermi berada di dalamnya. Umumnya semikonduktor seperti Ge, Si, atau GaAs dapat diklasifikasikan ke dalam sistem non terkorelasi / terkorelasi lemah di mana interaksi elektron-elektron e-e tidak memiliki peran penting, sehingga pita energi nya mungkin tidak sensitif terhadap perubahan suhu. Sedangkan semikonduktor yang mengandung unsur logam transisi dan orbital d dalam pita valensi dan / atau pita konduksi dianggap sebagai semikonduktor terkorelasi kuat, dimana interaksi e-e memainkan peran lebih signifikan. Kami berhipotesis bahwa jenis semikonduktor ini akan memiliki lebar celah pita yang agak sensitif terhadap perubahan suhu. Kami mengeksplorasi hipotesis ini secara teoritis dengan pemodelan struktur pita semikonduktor melalui pendekatan Tight-Binding, kemudian menerapkan interaksi e-e dalam metode GW secara numerik dalam domain frekuensi Matsubara. Setelah itu kami menggunakan Pad approximant untuk memperoleh self-energy yang didefinisikan dalam domain frekuensi riil. Dengan menggunakan self-energy ini kita dapat menghitung dan menganalisis Density Of States DOS seiring dengan bertambahnya suhu, dengan memberikan variasi rentang dari bare interaction line V . Penelitian kami membuktikan bahwa efek-efek korelasi menjadi lebih kuat seiring menurunnya suhu. Untuk variasi interaksi rentang pendek, pita energi melebar dan potensial kimia semakin bergeser ke tingkat energi lebih tinggi. Sedangkan pada variasi interaksi rentang panjang, jarak antara dua pita energi semikonduktor semakin melebar jika dibandingkan dengan DOS murni."

"Salah satu kajian penelitian penting dalam ranah penelitian plasmonik adalah penelitian tentang bahan yang dapat digunakan sebagai saklar pada perangkat plasmonik yang dapat dikontrol melalui mekanisme optik. Sejauh ini, beberapa penelitian telah dilakukan pada material isotropik dan disimpulkan bahwa material tersebut sebenarnya membutuhkan kerapatan daya switching yang sangat tinggi dan kemampuan switching optiknya yang sangat rendah. Baru-baru ini, studi eksperimental telah dilakukan pada bahan anisotropik SrNbO3:4 menggunakan mikroskop pump-probe dengan kerapatan daya yang sangat rendah dan ditemukan bahwa bahan ini menunjukkan penurunan reflektansi jika polarisasi medan listrik untuk mekanisme pompa berada di arah sumbu b kristal sementara Polarisasi medan listrik probe searah sumbu kristal. Menariknya lagi, kontras switching yang dihasilkan oleh material ini mencapai sekitar 90% yang dapat menjadi tanda bahwa material ini dapat digunakan sebagai plasmonic switch masa depan. Namun, penjelasan teoritis mengapa bahan ini memiliki kemampuan untuk mengubah kontras yang sangat baik belum tersedia. Dalam tesis ini, kami mencoba menjawab pertanyaan tersebut dengan menggunakan model sederhana untuk menjelaskan pengaruh bahan pada mikroskop probe pompa dan dengan menghitung prinsip utama kami menghitung nilai reflektansi sebagai fungsi waktu. Dengan memvariasikan interaksi yang diperhitungkan dalam perhitungan ini, kami menemukan bahwa ada peran penting interaksi lubang elektron dalam fenomena ini

---

One of the important research studies in the realm of plasmonic research is research on material that can be used as a switch in a plasmonic device that can controlled via an optical mechanism. So far, several studies have been conducted on isotropic material and it is concluded that the material actually requires very high switching power density and its optical switching capability so low. Recently, experimental studies have been carried out on anisotropic materials SrNbO3:4 uses a pump-probe microscope with a very low power density and it was found that this material showed a decrease in reflectance if the polarization the electric field for the pump mechanism is in the direction of the b axis of the temporary crystal The polarization of the electric field of the probe is in the direction of the a-axis of the crystal. Interestingly again, The switching contrast produced by this material reaches around 90% which can be a sign that this material can be used as a future plasmonic switch. However, the theoretical explanation of why this material has the ability to switch contrast very good ones are not yet available. In this thesis, we try to answer the question using a simple model to explain the effect of material in pump-probe microscopy and by calculating our main principles calculate the reflectance value as a function of time. By varying the interaction taken into account in this calculation, we find that there is an important role of electron-hole interactions in this phenomenon."

"ABSTRAKSkripsi ini didasari oleh tujuan kami untuk memahami terlahirnya eksiton didalam graphene. Eksiton adalah quasipartikel yang mendeskripsikan keadaanterikat antara sebuah elektron dan sebuah hole. Eksiton memiliki peranan yangpenting dalam teknologi berbasis semikonduktor, seperti photovoltaics, laser,dan sebagainya. Skripsi ini tidak semata-mata bertujuan untuk mendiskusikantentang kemunculan eksiton, namun mengeksplorasi efek dari interaksi tolakmenolakCoulomb di antara elektron-elektron yang menghasilkan efek korelasi;Interaksi-interaksi ini memodikasi spektrum satu partikel (kerapatan keadaanatau Density of States) dan spektrum dua partikel (konduktivitas optis) darigraphene. Kami melakukan penelitian ini secara teoritik dengan cara menggunakanmetode GW yang diimplementasikan dengan basis model HamiltonianTight-Binding. Pemahaman dari efek-efek korelasi ini sangat penting karenahal ini akan berperan dalam membuat interaksi tarik-menarik efektif di antaraelektron dan hole yang akan mengikat mereka dan mengubah mereka menjadieksiton. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan perhitungan numerikdari konduktivitas optis dari graphene menggunakan menggunakan algoritmaGW berbasis Tight-binding. Skripsi ini meliputi perhitungan self-energy menggunakanFungsi Green (G) dan Fungsi Interaksi Ternormalisasi (W) yang didapatdari proses Random Phase Approximation. Metode ini didasari olehpendekatan Tight-Binding yang digunakan untuk membuat struktur pita energibare dari graphene. Selain itu, kami memformulasikan perlakuan interaksiCoulomb dengan menggunakan diagram Feynman dalam pendekatan GW.Hasil utama dari perhitungan ini adalah grak dari kerapatan keadaan (Den-sity of States) dan konduktivitas optis dari graphene dengan koreksi self-energydalam pendekatan GW.

---

ABSTRACTThis study is very much motivated by our aim to understand the formationof excitons in graphene. Excitons are quasi-particles that describe the boundstate between an electron and a hole. The role of excitons are very importantin semiconductor-based technologies, such as photovoltaics, lasers, and soon. This thesis is not aimed to discuss the formation of excitons itself, ratherit explores the eects of Coulomb repulsive interactions among electrons thatgenerate the correlations eects that modify the single-particle spectra (densityof states) and the two-particle spectra (optical conductivity) of graphene. Wedo this study theoretically by employing the GW method implemented on thebasis of the tight-binding model Hamiltonian. The understanding of such correlationeects is important because eventually they play an important role ininducing the eective attractive interactions between electrons and holes thatbind them into excitons. The aim of this research is to do a numerical calculationof the optical conductivity of graphene using a tight-binding based GWalgorithm. This study includes the calculation of self-energy by using Green'sFunction (G) and Normalized Interaction Function (W) acquired from RandomPhase Approximation. This method is derived from the Tight-BindingApproximation used to construct the bare band structure of graphene. In additionto this, we formulate with the treatment of the Coulomb interactionusing Feynman diagrams within the GW approximation. The main results ofthese calculations are the plots of density of states and optical conductivity ofgraphene upon the self energy corrections within the GW approximation."